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STC15单片机-整合代码，完成软件设计

news 来源：原创 2024/5/11 1:15:37

整合代码，完成软件设计

按产品思维开发，是先把模块的程序编写好，比如按键、串口，RS-485、WIFI等，这样就会有很多.c源文件和.h头文件，最后再按照程序流程图将功能组合在一起，就形成了一个完整的产品

产品效果

一个物联网项目的雏形，可以采集设备温度，可以控制灯，温度可以通过网络上传到服务器，服务器也可以下发指令控制灯，也可通过Modbus协议进行本地设备的通信，走的是RS-485接口，上位机显示设备温度，同时可以设置设备的灯的亮度，通过长按按键可以控制设备进入低功耗模式，单击按键将设备唤醒，服务器也可以发送待机指令控制设备进入低功耗模式

产品功能

数码管显示PCB板温度；

上位机通过RS-485接口，Modbus协议与开发板通讯；

TCP服务器通过WIFI模块，TCP协议与开发板通讯；

按键1长按2s系统待机，待机功耗低至1.1uA；

按键1单击，系统恢复正常运行；

按键2单击，切换PWM灯亮度；

按键2双击，连接TCP服务器；

按键2长按，WIFI模块进入配网模式。

程序

文件结构

在这里插入图片描述

main.c ->主函数文件，包含 main函数，主要的系统框架，分为系统运行和系统待机，根据系统状态位改变；

Public.c ->公共函数文件，包含Delay延时函数、Memory_Clr内存清理函数、Error_Handler错误处理函数、Sys_Soft_Reset系统软件复位函数；

LED.c->LED外设函数，包含LED打开、关闭、翻转函数；

Sys_init.c->系统初始化函数，包含GPIO初始化函数、Power_ON_indication上电指示、IE_Init中断初始化函数、Sys_Init系统初始化函数，包含各种外设的初始化函数；

Timer0.c ->定时器函数，包含定时器初始化，中断服务函数；

KEY1.c->按键1函数，包含按键检测，使用的是外部中断检测方法，检测单击和长按；

KEY2.c->按键2函数，使用的是状态机来扫描按键2；

PWM.c ->PWM初始化、亮度调节、占空比储存与恢复函数等；

IAP.c->字节读、字节写、扇区擦除等函数；

UART1.c ->串口1初始化、发送字节、发送字符串、发送数组，RS-485开启和关闭，printf函数重定向，中断、串口协议解析等函数；

ADC.c->ADC初始化，采集ADC值、滤波算法函数等；

TM1620.c ->驱动IC TM1620的初始化，协议，温度显示等函数。

NTC.c ->NTC外设函数，包含获取NTC电压值，查表，获取环境温度;

CRC-16.c ->校验函数，主要包含CRC-16校验函数；

Modbus.c ->Modbus外设函数，主要包含Modbus 协议解析函数、根据功能码分为读保持寄存函数，写保持寄存器函数;

ESP8266.c -> WIFI模块函数，包含模块初始化、配网，连接服务器，发送PCB板温度、接收服务器信息等函数；

UART2.c->串口2的相关函数，发送字节、发送字符串、发送数组，中断，主要与WiFi模块通信；

System.c->系统文件，包含系统运行，进入待机配置，退出待机配置，系统待机等函数;

WatchDog.c ->看门狗文件，包含看门狗初始化与喂狗函数；

程序

main.c

如果产品有低功耗，则可以使用这个系统框架，根据系统状态位切换系统状态，分为系统运行和系统待机

因为public.h中没有预编译宏定义Monitor_Run_Code，所以不会往串口输出信息，而且这些本就是调试信息，在出产品时是不需要的

/*
* @name   main
* @brief  主函数
* @param  void	
* @retval int      
*/
int main(void)
{
	//系统初始化
	Hradware.Sys_Init();

	//串口1发送初始化信息
	#ifdef Monitor_Run_Code
		printf("Initialization completed,system startup!\r\n\r\n");
	#endif
	
	//系统主循环
	while(1)
	{
		if(System.ucSystem_Statues == System_Run)
		{
			System.Run();		//系统运行
		}
		else
		{
			System.StandBy();	//系统待机
		}
	}
}

System.c

系统运行函数Run()，系统正常运行时，所执行的功能

/*
* @name   Run
* @brief  系统运行
* @param  None
* @retval None   
*/
static void Run()
{
    static uint16_t i = 0;
    //获取PCB板温度
    NTC.Get_Temperature_Value();
    //数码管显示温度
    TM1620.Disp_Tempareture();

    //按键2双击
    if(KEY2.Double_Click == TRUE)
    {
        KEY2.Double_Click = FALSE;
        //连接TCP服务器
        ESP8266.TCP_Connect_Server();
    }
    //接收TCP服务器信息
    ESP8266.Receive_Information();
    //将温度通过TCP传到服务器
    ESP8266.Transfer_Tempareture(NTC.fTemperature);

    i = 500;
    while(i--)
    {
        Public.Delay_ms(1);
        //状态机扫描按键2
        KEY2.KEY_Detect();

        if(UART1.ucRec_Flag == TRUE)
        {
            break;
        }
        if(KEY1.KEY_Flag == TRUE)
        {
            break;
        }
        if(KEY2.KEY_Flag == TRUE)
        {
            break;
        }
    }
    //按键1检测，长按2S进入待机模式
    KEY1.KEY_Detect();
    //模块配网
    ESP8266.SmartConfig();
    //按键1触发调整PWM灯亮度
    PWM.PWM_LED_Adjust_Brightness();
    //串口1协议解析
    UART1.Protocol();
}

系统进入停机模式函数Halt()，由StandBy()函数调用;

/*
* @name   Halt
* @brief  系统停机模式，只能外部中断唤醒
* @param  None
* @retval None   
*/
static void Halt()
{
    //串口打印调试信息
    #ifdef Monitor_Run_Code
        printf("The MCU enter halt mode!\r\n\r\n");
    #endif

    //喂狗
    WatchDog.Feed();
    
    //进入停机配置
    Halt_Enter_Config();

    //进入掉电模式
    PCON |= BIT1;   //这里单片机已经停止运行，只有外部中断来了才能唤醒继续向下执行
    /*被唤醒后，手册要求执行4个空操作，因为单片机启动后可能不太稳定，所以
	用空操作等待系统稳定*/
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();

    //退出停机配置
    Halt_Exit_Config();
    
    //串口打印调试信息
    #ifdef Monitor_Run_Code
        printf("The MCU Exit halt mode!\r\n");
    #endif

    System.ucSystem_Statues = System_Run;   //系统正常运行
    KEY1.KEY_Flag = FALSE;
}